儲(chǔ)氣裝置的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀

儲(chǔ)氣裝置的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀

為了滿足能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，世界各國都在大力發(fā)展能源和可支配能源，尤其是能源能源和能源能源。但風(fēng)能與太陽能存在間歇性和不穩(wěn)定的致命缺陷,上網(wǎng)過程中容易對(duì)主電網(wǎng)的運(yùn)行方式、電能品質(zhì)等帶來沖擊,增加了電網(wǎng)的調(diào)控壓力。因此,迫切需要行之有效的技術(shù)方案來解決可再生能源的大規(guī)模并網(wǎng)問題。大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)是能夠解決可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)的有效途徑,而壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(compressedairenergystorage,CAES)被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的大規(guī)模電力儲(chǔ)能技術(shù)之一[7—11]。圖1是一種典型結(jié)構(gòu)的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng),儲(chǔ)能時(shí),利用可再生能源電力將環(huán)境大氣通過壓縮機(jī)壓縮后存儲(chǔ)到儲(chǔ)氣裝置中,將電能轉(zhuǎn)化為高壓空氣內(nèi)能;釋能時(shí),高壓空氣從儲(chǔ)氣裝置中釋放,與燃燒室中的燃料燃燒后通過膨脹機(jī)膨脹做功,從而將高壓空氣內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的電能。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有儲(chǔ)能容量大、儲(chǔ)能周期長、儲(chǔ)能效率高和投資相對(duì)較少等優(yōu)點(diǎn),目前世界上已經(jīng)有兩座大型CAES商業(yè)化電站正在運(yùn)行[12—16],分別是1978年建設(shè)的德國Huntorf電站和1991年建設(shè)的美國McIntosh電站。但是,依賴大型儲(chǔ)氣裝置、受地理?xiàng)l件限制是傳統(tǒng)CAES系統(tǒng)規(guī)?；茝V應(yīng)用的技術(shù)瓶頸之一,例如:德國Huntorf電站使用位于地下600m深3.1×105m3的鹽巖洞存儲(chǔ)壓縮空氣;美國McIntosh電站使用450m深5.6×105m3的鹽巖洞存儲(chǔ)壓縮空氣[14—16]。如何擺脫地下巖洞、鹽洞等大型天然洞穴,不受地理?xiàng)l件限制是儲(chǔ)氣裝置發(fā)展的重點(diǎn),所以地面儲(chǔ)氣裝置是發(fā)展方向之一,選擇經(jīng)濟(jì)、合理、安全的儲(chǔ)氣裝置對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的推廣應(yīng)用具有重要意義。本文首先對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能儲(chǔ)氣裝置的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,包括儲(chǔ)氣裝置的分類、不同類型儲(chǔ)氣裝置的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用情況。然后以一種典型結(jié)構(gòu)的CAES系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析儲(chǔ)氣裝置的儲(chǔ)能特性,得出不同儲(chǔ)氣壓力和儲(chǔ)氣溫度下的性能變化曲線。1caes儲(chǔ)氣裝置的發(fā)展和應(yīng)用1.1儲(chǔ)氣裝置的類型自1949年StalLaval提出壓縮空氣儲(chǔ)能的概念以來,人們對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究投入了大量精力[17—24],并先后研究和開發(fā)出多種形式的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng),包括先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、壓縮空氣儲(chǔ)能—燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)耦合系統(tǒng)、壓縮空氣儲(chǔ)能—內(nèi)燃機(jī)耦合系統(tǒng)、冷熱電聯(lián)供的新型壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)等[25—38],這些壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)都通過儲(chǔ)存高壓空氣實(shí)現(xiàn)電力儲(chǔ)能,因而都需要大型儲(chǔ)氣裝置。目前所研究的儲(chǔ)氣裝置可總結(jié)為以下幾類:(1)根據(jù)儲(chǔ)氣壓力的不同,可分為低壓(0.1MPa≤P<1.6MPa)儲(chǔ)氣裝置、中壓(1.6MPa≤P<10MPa)儲(chǔ)氣裝置、高壓(10MPa≤P<100MPa)儲(chǔ)氣裝置和超高壓(P≥100MPa)儲(chǔ)氣裝置。在綜合考慮投資成本、安全性和系統(tǒng)效率的前提下,通常大型CAES系統(tǒng)會(huì)選擇中壓儲(chǔ)氣裝置或者高壓儲(chǔ)氣裝置,而低壓和超高壓儲(chǔ)氣裝置應(yīng)用很少。(2)根據(jù)儲(chǔ)氣裝置是否可以移動(dòng),可以分為固定式儲(chǔ)氣裝置和可移動(dòng)式儲(chǔ)氣裝置。固定式儲(chǔ)氣裝置通常容積和重量較大,因此對(duì)地基要求較高,建設(shè)時(shí)需要充分考慮地質(zhì)條件和氣候條件,保證系統(tǒng)的安全性。可移動(dòng)式儲(chǔ)氣裝置可以是車載式結(jié)構(gòu)或者瓶裝結(jié)構(gòu),多用于儲(chǔ)氣壓力較低或者規(guī)模較小的場合,其優(yōu)點(diǎn)是使用靈活。(3)根據(jù)儲(chǔ)氣裝置內(nèi)壓力是否變化,可以分為變壓儲(chǔ)氣裝置和恒壓儲(chǔ)氣裝置。由于儲(chǔ)氣裝置的容積是固定不變的,在不施加外界影響的情況下,儲(chǔ)氣裝置內(nèi)部壓力隨著釋能工作的進(jìn)行不斷降低,是變壓工作過程,通常在膨脹機(jī)進(jìn)口前安裝恒壓閥門(或穩(wěn)壓閥門)來控制進(jìn)口壓力,但這會(huì)引起壓力能損失。恒壓儲(chǔ)氣裝置可以保持內(nèi)部壓力穩(wěn)定不變和膨脹機(jī)進(jìn)口壓力恒定。圖2是一種恒壓儲(chǔ)氣裝置,與常規(guī)儲(chǔ)氣裝置相比增加了蓄水系統(tǒng)。蓄水系統(tǒng)由水泵、壓力控制器、蓄水池、調(diào)節(jié)閥門等構(gòu)成。當(dāng)儲(chǔ)氣裝置內(nèi)壓力降低時(shí),通過水泵從蓄水池中抽水注入儲(chǔ)氣裝置內(nèi)的儲(chǔ)水容器,以此來維持儲(chǔ)氣壓力的基本穩(wěn)定。除此之外,也可以采取利用蓄水池和儲(chǔ)氣裝置之間的高度落差所形成的水壓頭來調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣壓力,或者在儲(chǔ)氣裝置外部增加調(diào)節(jié)氣泵等方式[18,40—42]。研究表明,相同條件下恒壓儲(chǔ)氣裝置的熱效率和火用效率均高于變壓儲(chǔ)氣裝置,而且儲(chǔ)能密度相差較大。以壓氣機(jī)出口壓力20MPa為例,恒壓儲(chǔ)氣裝置的儲(chǔ)氣密度是變壓儲(chǔ)氣裝置的(1.8~4)倍。(4)根據(jù)存放位置的不同,可以分為地下儲(chǔ)氣裝置和地面儲(chǔ)氣裝置。下面按照存放位置的分類方式對(duì)儲(chǔ)氣裝置進(jìn)行分析。1.2地下地下洞存儲(chǔ)地下儲(chǔ)氣裝置是應(yīng)用較早并且使用廣泛的儲(chǔ)氣裝置,通常選擇地下的天然洞穴或者廢棄的礦洞進(jìn)行存儲(chǔ)。它的優(yōu)點(diǎn)是建設(shè)成本較低和不占空間,缺點(diǎn)是需要滿足特定的地質(zhì)條件。目前主要有以下幾種形式:1.2.1典型儲(chǔ)氣方式鹽巖洞存儲(chǔ)的主要優(yōu)點(diǎn)是可靠性高和造價(jià)低,同時(shí)由于鹽具有很好的彈塑性,因此密封性較好[44—47]。這種方式被認(rèn)為是比較經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)氣方式,典型結(jié)構(gòu)的估算成本最低可達(dá)2$/kW·h,通常情況下的估計(jì)成本為6~10$/kW·h。這種儲(chǔ)氣裝置應(yīng)用較早,1978年德國Huntorf電站使用位于地下600m深處的穹頂狀鹽巖洞存儲(chǔ)壓縮空氣,其設(shè)計(jì)儲(chǔ)氣壓力為(4.8~6.6)MPa;美國McIntosh壓縮空氣儲(chǔ)能電站同樣使用廢棄的鹽巖洞進(jìn)行存儲(chǔ),儲(chǔ)氣室位于地下450m深處,最高儲(chǔ)氣壓力可達(dá)7.5MPa。1.2.2更新后的成本估算與鹽巖洞結(jié)構(gòu)相比,硬巖層結(jié)構(gòu)的礦井或洞穴抗壓強(qiáng)度較高,耐壓能力強(qiáng)和安全性高是它的突出優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是由于巖石堅(jiān)硬導(dǎo)致施工難度大和施工費(fèi)用高[50—52]。研究表明,建設(shè)全新的硬巖層結(jié)構(gòu)儲(chǔ)氣裝置的成本約為30$/(kW·h),而使用廢棄的硬巖層結(jié)構(gòu)礦井,成本約為10$/(kW·h)[53—55],但仍然略高于鹽巖洞結(jié)構(gòu)。美國Ohio州的Norton在建壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目使用位于地下670m深處的廢棄石灰?guī)r礦井儲(chǔ)存壓縮空氣,洞穴容量為9.6×106m3,儲(chǔ)氣壓力為(5.5~11)MPa。1.2.3氧人工巖質(zhì)巖儲(chǔ)氣模式地下含水層是除鹽巖洞外另一種比較經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)氣方式,甚至地質(zhì)結(jié)構(gòu)特性好的地區(qū)預(yù)期建設(shè)成本會(huì)接近或者低于鹽巖洞方式。并且增加附加儲(chǔ)存容量的成本較為低廉,在井坑足夠的條件下,增加的成本約為0.11$/(kW·h),比鹽巖洞方式低一個(gè)數(shù)量級(jí),比硬巖層方式低兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上[57—59]。它的主要缺點(diǎn)是選址困難和墊氣層耗氣較大。雖然目前還沒有商業(yè)化的含水層儲(chǔ)氣項(xiàng)目,但已經(jīng)存在一些研究性項(xiàng)目或建設(shè)中的項(xiàng)目。如意大利Sesta的25MW多孔巖層壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)和美國Iowa州的IMAU(Iowaassociationofmunicipalutilities)在建項(xiàng)目。其中IMAU在建項(xiàng)目使用位于地下279m深度的多孔砂巖結(jié)構(gòu)的斜背層儲(chǔ)存壓縮空氣,建成后將為風(fēng)電資源豐富的達(dá)拉斯地區(qū)風(fēng)力發(fā)電廠服務(wù)。1.2.4儲(chǔ)氣室有一定的安全隱患這種儲(chǔ)存方式是對(duì)現(xiàn)有的儲(chǔ)氣室進(jìn)行改造,改造費(fèi)用需要預(yù)先評(píng)估,通常投資成本不高。但是存在一定的安全隱患,因?yàn)樵袃?chǔ)氣室的保護(hù)層氣體或者殘余的氣體可能會(huì)引起燃燒甚至爆炸。盡管地下儲(chǔ)氣裝置成本優(yōu)勢明顯,但面臨著選址困難、建設(shè)工程量大、建設(shè)周期長甚至?xí)鹕鷳B(tài)移民等問題,這些限制了它的廣泛應(yīng)用。1.3地下儲(chǔ)氣裝置地面儲(chǔ)氣裝置應(yīng)用靈活,適用于無法建設(shè)地下儲(chǔ)氣裝置或者規(guī)模較小的壓縮空氣儲(chǔ)氣系統(tǒng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同,地面儲(chǔ)氣裝置可以分為儲(chǔ)氣罐、鋼瓶組和儲(chǔ)氣管道三種類型。1.3.1基壓罐如罐儲(chǔ)氣罐是應(yīng)用最廣泛的地面儲(chǔ)氣裝置,目前常用的結(jié)構(gòu)有圓筒形和球形兩種。圖3是一種典型的圓筒形儲(chǔ)氣罐,由筒體、球形封頭、法蘭、密封元件、底座及安全附件等組成。優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高壓儲(chǔ)氣和長時(shí)間儲(chǔ)氣,通常單臺(tái)儲(chǔ)氣罐的設(shè)計(jì)直徑小于3m,設(shè)計(jì)長度小于20m。球形儲(chǔ)氣罐(圖4)是另一種常用的儲(chǔ)氣罐,相比于圓筒形儲(chǔ)氣罐,球形儲(chǔ)氣罐具有單個(gè)罐體存儲(chǔ)容量大和單位投資成本低的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是承壓較低。由于單個(gè)罐體容積較大,球形儲(chǔ)氣罐通常在用戶現(xiàn)場進(jìn)行組裝[63—65]。1.3.2公儲(chǔ)鋼瓶mpa鋼瓶組由數(shù)量較多的單個(gè)鋼瓶以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式組成。鋼瓶是壓力容器的一種,也稱為氣瓶,有焊接、無縫兩種結(jié)構(gòu),常規(guī)鋼瓶的公稱工作壓力在(8~30)MPa,公稱容積為(0.4~80)L,在CNG運(yùn)輸和儲(chǔ)氣領(lǐng)域應(yīng)用較多[66—73]。市場上常用的鋼瓶組分為立式和臥式兩種,通過專用鋼瓶支架固定。一個(gè)完整的鋼瓶組結(jié)構(gòu)包括鋼瓶、鋼瓶支架、閥門、儀表和管路等部件。圖5是一種臥式鋼瓶組,采用并聯(lián)方式連接,連接管路為高壓不銹鋼材質(zhì)。鋼瓶組的主要優(yōu)點(diǎn)是使用靈活,可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行布置。缺點(diǎn)是進(jìn)行大容量存儲(chǔ)時(shí)的數(shù)量較多,帶來操作復(fù)雜和可靠性降低的問題。1.3.3節(jié)省地上空間管道儲(chǔ)氣是使用若干根大口徑、高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)鋼管按照一定間距布置來儲(chǔ)存氣體。圖6是一種類似于氣瓶組結(jié)構(gòu)的管道布置,管道首尾端通過變徑和彎頭與外部接口連接。這種儲(chǔ)氣方式的優(yōu)點(diǎn)是能夠高壓、大容量儲(chǔ)存,布置靈活、施工方便,采用通用規(guī)格的鋼管則經(jīng)濟(jì)性更好,若進(jìn)行埋地放置,則可以節(jié)省大量的地上空間。缺點(diǎn)是目前在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用較少。管道儲(chǔ)氣方式的應(yīng)用較早,20世紀(jì)60年代,美國建設(shè)了一條長度約5.28km的儲(chǔ)氣管道,儲(chǔ)氣壓力6.26MPa,管道材料為X60系列釩鋼管。由于當(dāng)時(shí)結(jié)構(gòu)鋼管技術(shù)較為落后,使儲(chǔ)氣管道的應(yīng)用受到了技術(shù)限制,盡管如此,人們還是對(duì)這種儲(chǔ)氣方式投入了較多的科研精力[63,65,74—78]。文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了一種直徑6m、總長25km的儲(chǔ)氣管道,能夠滿足8GW·h的壓縮空氣儲(chǔ)能電站使用。文獻(xiàn)設(shè)計(jì)了一種承壓大于8.3MPa的儲(chǔ)氣管道,用于小規(guī)模CAES電站使用。目前,隨著大口徑管線鋼技術(shù)的快速發(fā)展,鋼管材料的屈服強(qiáng)度得到較大提升,管材壁厚和單位用鋼量減少,工程建設(shè)成本不斷降低,這種類型的材料引起了人們的廣泛關(guān)注。目前我國在長輸管道末端和城市輸氣管網(wǎng)中使用X系列管線鋼儲(chǔ)存壓縮天然氣,它具有強(qiáng)度高、韌性高和單位成本低等優(yōu)點(diǎn)。2儲(chǔ)氣裝置的熱性能對(duì)于圖1所示的CAES系統(tǒng),其釋能階段的工作流程是:壓縮空氣從儲(chǔ)氣裝置中釋放,經(jīng)減壓閥降壓后進(jìn)入燃燒室燃燒吸熱,然后進(jìn)入膨脹機(jī)做功。在這個(gè)過程中,儲(chǔ)氣裝置內(nèi)部壓力從初始時(shí)刻的儲(chǔ)氣壓力逐漸降低至終了時(shí)刻的膨脹機(jī)進(jìn)口額定壓力,當(dāng)儲(chǔ)氣壓力低于膨脹機(jī)進(jìn)口額定壓力時(shí),儲(chǔ)氣裝置停止輸出氣體,此時(shí)釋能過程結(jié)束。因此,實(shí)際參與膨脹機(jī)做功的壓縮空氣只是儲(chǔ)氣裝置中壓縮空氣的一部分,即釋能階段初始時(shí)刻的壓縮空氣內(nèi)能與終了時(shí)刻的壓縮空氣內(nèi)能的差值最終參與到能量轉(zhuǎn)換過程。為方便計(jì)算,不對(duì)釋能階段復(fù)雜的熱力過程作深入研究,視壓縮氣體為理想氣體,忽略管道、閥門處的氣量損失,不考慮儲(chǔ)氣裝置降壓膨脹過程中的溫度變化(由于釋能過程中,壓縮空氣與儲(chǔ)氣裝置本體及環(huán)境存在較強(qiáng)的熱交換,因此忽略儲(chǔ)氣裝置內(nèi)部溫度變化,視為等溫膨脹過程)、減壓閥前后的溫度變化(減壓閥工作過程為等焓節(jié)流過程,其相對(duì)溫度降變化較小)以及減壓閥后壓縮空氣燃燒吸熱的壓力變化。儲(chǔ)氣裝置的性能指標(biāo)包括儲(chǔ)氣裝置容積、儲(chǔ)氣量和儲(chǔ)能密度,本文重點(diǎn)研究在不同儲(chǔ)氣溫度和儲(chǔ)氣壓力條件下上述性能指標(biāo)的變化規(guī)律。2.1膨脹機(jī)標(biāo)準(zhǔn)條件下的蝦根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,釋能階段儲(chǔ)氣裝置初始時(shí)刻和終了時(shí)刻的狀態(tài)參數(shù)關(guān)系為式中:Vc表示儲(chǔ)氣裝置容積,單位m3;P、T、m分別表示壓力、溫度和質(zhì)量,單位分別為MPa、K和kg下標(biāo)s0、s1分別表示釋能初始時(shí)刻和終了時(shí)刻,Ts0與Ts1相等。將式(1)、式(2)相減可以得到式(3)。式(3)中:Δm為經(jīng)過減壓閥降壓后最終參加膨脹機(jī)做功的壓縮空氣質(zhì)量,單位kg。根據(jù)膨脹機(jī)額定工況下的質(zhì)量流量和釋能工作時(shí)間,可以給出Δm的計(jì)算公式式(4)中:m·為膨脹機(jī)額定工況下的壓縮空氣質(zhì)量流量,單位kg/s;t為膨脹機(jī)釋能工作時(shí)間,單位s。2.2儲(chǔ)氣裝置內(nèi)的空氣總量核算儲(chǔ)氣量指儲(chǔ)氣裝置在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的實(shí)際儲(chǔ)氣體積,單位N·m3。根據(jù)質(zhì)量守恒定律,可以將儲(chǔ)氣裝置中的壓縮空氣總量折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的儲(chǔ)氣量。式(6)中:ρs0為ps0、Ts0條件下的密度,由理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算得出。2.3儲(chǔ)能密度kj/h儲(chǔ)能密度是衡量儲(chǔ)氣裝置儲(chǔ)能能力的重要指標(biāo),儲(chǔ)能密度按照式(7)計(jì)算。式(7)中:γ為儲(chǔ)能密度(kJ/m3);E為儲(chǔ)氣裝置中經(jīng)過減壓閥降壓后的壓縮空氣可用能(kJ);2.4儲(chǔ)氣壓力對(duì)儲(chǔ)氣量及儲(chǔ)能密度的影響根據(jù)2.1節(jié)~2.3節(jié)的分析結(jié)果,通過計(jì)算分析儲(chǔ)氣裝置的性能指標(biāo)在不同工況下的變化規(guī)律。CAES系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)如表1所示。圖7為儲(chǔ)氣裝置容積隨儲(chǔ)氣壓力和儲(chǔ)氣溫度的變化曲線。可以看出:(1)儲(chǔ)氣裝置容積受儲(chǔ)氣壓力的影響較大。在儲(chǔ)氣溫度一定的條件下,隨著儲(chǔ)氣壓力的增加儲(chǔ)氣裝置容積逐漸減小。(2)在儲(chǔ)氣壓力(10~20)MPa范圍內(nèi),儲(chǔ)氣裝置容積減小的速度相對(duì)較快,20MPa之后減小的速度變緩;以儲(chǔ)氣溫度293K為例,儲(chǔ)氣壓力20MPa時(shí)的儲(chǔ)氣裝置容積比10MPa時(shí)減小約320m3,而30MPa時(shí)比20MPa時(shí)減小約53m3。(3)在儲(chǔ)氣壓力一定的條件下,儲(chǔ)氣裝置容積隨儲(chǔ)氣溫度的升高而增大,但影響程度沒有儲(chǔ)氣壓力大。(4)隨著儲(chǔ)氣壓力的增加,儲(chǔ)氣溫度對(duì)儲(chǔ)氣裝置容積的影響逐漸減小;以儲(chǔ)氣壓力10MPa為例,儲(chǔ)氣溫度353K時(shí)的儲(chǔ)氣裝置容積比293K時(shí)約增加92m3,而當(dāng)儲(chǔ)氣壓力達(dá)到40MPa時(shí),儲(chǔ)氣溫度353K時(shí)的儲(chǔ)氣裝置容積比293K時(shí)約增加11m3。圖8為儲(chǔ)氣量隨儲(chǔ)氣壓力和儲(chǔ)氣溫度的變化曲線?？梢钥闯?(1)儲(chǔ)氣量同時(shí)隨儲(chǔ)氣壓力和儲(chǔ)氣溫度的升高而減小。(2)儲(chǔ)氣壓力對(duì)儲(chǔ)氣量的影響較大,以儲(chǔ)氣溫度293K為例,儲(chǔ)氣壓力10MPa時(shí)約是40MPa時(shí)的2.6倍。(3)隨著儲(chǔ)氣壓力的升高,儲(chǔ)氣溫度對(duì)儲(chǔ)氣量的影響逐漸減小,以儲(chǔ)氣壓力10MPa為例,儲(chǔ)氣溫度293K時(shí)比353K時(shí)約增加6217N·m3,而儲(chǔ)氣壓力40MPa時(shí),儲(chǔ)氣溫度293K時(shí)的儲(chǔ)氣量比353K時(shí)約增加1841N·m3。圖9為儲(chǔ)能密度隨儲(chǔ)氣壓力和儲(chǔ)氣溫度的變化曲線。可以看出:(1)在儲(chǔ)氣溫度一定的條件下,儲(chǔ)能密度隨儲(chǔ)氣壓力的升高而增大。(2)在儲(chǔ)氣壓力一定的條件下,儲(chǔ)能密度隨儲(chǔ)氣溫度的升高而減小。(3)隨著儲(chǔ)氣壓力的增大,儲(chǔ)氣溫度對(duì)儲(chǔ)能密度的影響程度逐漸增大,對(duì)比儲(chǔ)氣溫度293K和353K兩條曲線,儲(chǔ)氣壓力10MPa時(shí)的儲(chǔ)能密度相差約336kJ/m3,而儲(chǔ)氣壓力40MPa時(shí)的儲(chǔ)能密度相差約10958kJ/m3。(4)儲(chǔ)能密度最大值出現(xiàn)在儲(chǔ)氣溫度293K、儲(chǔ)氣壓力40MPa時(shí),而最小值出現(xiàn)在儲(chǔ)氣溫度353K、儲(chǔ)氣壓力10MPa時(shí)。從以上分析可以看出,儲(chǔ)氣壓力和儲(chǔ)氣溫度對(duì)儲(chǔ)氣裝置性能指標(biāo)都具有較大影